Yapı işlevi değiştiriyor: Ayna görüntüsü perovskitler ve mantar kitinli hidrojeller
Ayna görüntüsü perovskit filmler dairesel kutuplanmış ışığa farklı elektriksel yanıt verirken mantardan çıkarılan kitin parçacıkları hidrojeli sertleştirdi ve kabuklu deniz ürünü işlemesine başka bir yol sundu.
Bilim··Gece
Sağ ve sol kristaller ışığa farklı yanıt veriyor
Hebrew University of Jerusalem araştırmacıları, ayna görüntüsü olan iki boyutlu perovskit filmlerin dairesel kutuplanmış ışığa verdiği elektriksel yanıtı filmin üstüne metal kontak koymadan okudu. Kiral olarak adlandırılan bu yapılar, sağ ve sol el gibi birbirinin üstüne tam oturmayan iki biçime sahip. R biçimi sağa dairesel kutuplanmış ışığa, S biçimi ise sola dairesel kutuplanmış ışığa daha güçlü yanıt verdi. Phys.org haberi, elektriksel farkın malzemelerin iki ışık türünü yalnızca ne kadar soğurduğuyla açıklanandan çok daha belirgin olduğunu aktarıyor. Çalışmayı yürüten Joanna Dehnel ile Igal Levine, yanıtı burgulu kristal yapının belirli bir dönüş yönündeki elektronları daha kolay geçirmesiyle ilişkilendiriyor. Elektriksel farkın uzun süre korunmasını da yüklerin malzeme içinde tuzaklanması ve yeniden birleşmesiyle açıklıyorlar. Bugünkü bulgu tamamlanmış bir aygıttan çok filmlerin davranışını tanımlıyor. Yine de ışığın kutuplanma yönü ile yük ayrışması arasındaki bağ, spintronik ve optoelektronik aygıtlar için kullanılabilecek bir malzeme özelliğini görünür kılıyor.[1]
Kabuk yerine mantardan gelen kitin
Oak Ridge National Laboratory ile University of Tennessee, Knoxville ekibi, kitini mantarlardan çıkarıp polivinil alkol hidrojellerini güçlendirmekte kullandı. Kitin çoğunlukla karides ve yengeç kabuklarından elde ediliyor. Bu kaynak beraberinde alerjenler getirebiliyor ve kirleticiler ile ağır metalleri ayırmak için sert kimyasal işlemler gerektiriyor. Mantar yolu, parçacıkları mikron altı ve nanometre ölçeğine mekanik öğütmeyle indiriyor; ekip malzeme özelliklerinin ağır tepkimeler ya da yüksek sıcaklık yerine bu mekanokimyasal işlemden çıktığını vurguluyor. Elektron mikroskobu, elde edilen parçacıkların yapısını doğrulamak için kullanıldı. Parçacıklar polivinil alkol ağına eklendiğinde hidrojel sertleşti. Araştırmacılar kontak lensleri, su arıtma düzenekleri ve yara örtülerini olası hedefler arasında sayıyor; yumuşak robotik ile koruyucu kaplamaları da daha ileri kullanım alanları olarak işaret ediyor. Haber bu uygulamaların hazır ürünlere dönüştüğünü söylemiyor. Somut gelişme, kabuklu deniz ürünü işlemesine dayanmayan bir kitin kaynağının hidrojel yapısına katılabilmesi ve malzemenin sertliğini değiştirmesi.[2]
Malzeme özelliği iki farklı yerden kuruluyor
Perovskit ve hidrojel haberleri aynı malzemeyi geliştirmiyor. İlkinde işlev, kristalin sağ ya da sol yönlü yapısının ışık altında ürettiği elektriksel farkta ortaya çıkıyor. İkincisinde mantardan gelen kitin parçacıkları, polivinil alkol ağının içine katılarak daha sert bir bileşim oluşturuyor. Biri var olan ince filmin içindeki yük hareketini okuyor; diğeri malzemenin girdisini ve iç yapısını değiştiriyor. Ortak yön, bir malzemenin adının beklenen işlevi tek başına anlatmaya yetmemesi. Kristalin ayna görüntüsü biçimi, parçacığın kaynağı ve ağın içinde nasıl yerleştiği, gözlenen davranışın parçası oluyor. Kullanım alanları da bu yapıdan sonra geliyor: perovskitlerde ışık ve spin temelli aygıtlar, mantar kitininde su arıtma, yara örtüsü ve yumuşak robotik gibi hedefler anılıyor. Bu hedefler farklı geliştirme yolları gerektiriyor. Yan yana okunan iki haber, yeni malzeme işlevinin yalnızca yeni bir madde bulmaktan çıkmadığını; mevcut bileşenlerin yönünü, kaynağını ve birbiriyle kurduğu düzeni değiştirmekten de doğabildiğini gösteriyor.[1], [2]
